太陽能光熱系統(tǒng)，太陽能光熱光電利用綜合實驗平臺

時間：2024-08-13 10:47:46

太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)是一種創(chuàng)新的教學工具，它將太陽能技術(shù)與實踐相結(jié)合，為學生提供了一種全新的學習體驗。通過這個系統(tǒng)，學生不僅可以了解太陽能的基本原理，還可以親自動手進行實驗，深入探索太陽能技術(shù)的奧秘。

首先，讓我們回顧一下太陽能的基本原理。太陽能是指從太陽輻射出來的能量，它可以被轉(zhuǎn)化為電能或熱能。太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)利用太陽能的光熱轉(zhuǎn)換特性，通過聚光鏡或太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能或電能，從而實現(xiàn)各種實驗的目的。
在太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)中，學生可以進行多種實驗，例如太陽能燒水實驗、太陽能發(fā)電實驗等。通過這些實驗，學生將親自感受到太陽能的巨大能量和應用潛力，激發(fā)他們對太陽能技術(shù)的興趣和探索欲望。
此外，太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)還具有一些獨特的優(yōu)勢。首先，它能夠提供直觀的實驗效果，讓學生更好地理解太陽能的工作原理。其次，該系統(tǒng)操作簡單，學生可以輕松上手，自主進行實驗。此外，實驗系統(tǒng)還具有良好的安全性能，確保學生在實驗過程中的安全。
通過太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)，學生可以在實踐中學習，培養(yǎng)實際操作能力和創(chuàng)新思維。這種全新的教學方式將有助于激發(fā)學生的學習興趣，提高他們對太陽能技術(shù)的認識和理解。
太陽能光熱教學實驗系統(tǒng)為學生提供了一個與眾不同的學習平臺，讓他們在實踐中感受太陽能的魅力。通過親自參與實驗，學生將更深入地了解太陽能技術(shù)的應用前景，為未來的科學研究和工程實踐打下堅實基礎(chǔ)。

SG-T01A太陽能光熱教學實驗平臺

一、太陽能光熱教學實驗平臺系統(tǒng)特點
1.新穎性：以前沿技術(shù)為導向，與實驗相結(jié)合。
2.開放性：開放式設(shè)計，用戶可以利用裝置資源進行二次設(shè)計。
3.實用性：采用準實物設(shè)計。

二、太陽能光熱教學實驗平臺的組成
1.太陽能系統(tǒng)：太陽能真空管式集熱器、蓄熱水箱
2.太陽能系統(tǒng)：太陽能平板式集熱器、蓄熱水箱
3.實驗控制系統(tǒng)操作臺
4.熱水系統(tǒng)：水龍頭
5.太陽能集熱性能測試系統(tǒng)
6.配套管件

三、實驗臺系統(tǒng)圖

1.太陽能光熱系統(tǒng)

SG-T01A太陽能光熱教學實驗平臺(圖3)

2.太陽能光熱＋生活熱水
SG-T01A太陽能光熱教學實驗平臺(圖4)

四、太陽能光熱教學實驗平臺的主要功能
1.掌握太陽能系統(tǒng)的基本原理，使學生理解各個部件的用途。
2.太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能＋熱水系統(tǒng)。
3.分析當?shù)厝瓴煌氖彝鈼l件下，利用太陽能制備生活熱水、太陽能供暖的可行性和經(jīng)濟性，掌握其基本規(guī)律，為進一步地深入研究、應用積累實驗數(shù)據(jù)。
4.對在相同的熱負荷條件下，調(diào)整太陽能集熱器面積、蓄熱水箱容積，找出最佳的太陽能地板輻射采暖太陽能集熱器面積、蓄熱水箱容積的配比。
5.根據(jù)進出口溫度不同，分析全年熱泵系統(tǒng)的COP，確定太陽能＋水源熱泵空調(diào)冷熱源系統(tǒng)比例。

五、太陽能集熱器性能測試系統(tǒng)
該測試儀是滿足國標GB/T20095-2006要求的一款熱水檢測儀系統(tǒng)，產(chǎn)品還可以長期工作于熱水工程中，對整個系統(tǒng)進行在線監(jiān)測，隨時對系統(tǒng)內(nèi)的熱性能進行診斷和報警，并提供運行數(shù)據(jù)。

5.1、產(chǎn)品測試范圍
5.1.1 家用太陽能管式熱水器
5.1.2 家用太陽能平板式熱水器
5.1.3 太陽能熱水工程

5.2、產(chǎn)品運行環(huán)境
5.2.1 環(huán)境溫度   -40℃～60℃
5.2.2 相對濕度   ≤90%
5.2.3 適用電源   220V（±10%），50Hz(±2%),或無電源地區(qū)

5.3、技術(shù)指標及特點

太陽輻射	A.通道數(shù):2通道（總輻射） B.測量范圍:0～2000W/m2 C.測量精度:小于5% D.顯示分辨率:1 W/m2 E.顯示內(nèi)容:瞬時值，小時累計量，日累計量等
水箱溫度	A.通道數(shù):3路 B.測量范圍:-20～150℃ C.測量精度:±0.2℃ D.顯示分辨率：0.1℃,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水
環(huán)境溫度	A.通道數(shù):1路 B.測量范圍:-40～70℃ C.測量精度:±0.2℃ D.顯示分辨率：0.1℃,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水，帶防輻射罩
進出水流量	A.通道數(shù):2路 B.測量范圍:0.2～1.2(立方米/小時) C.耐水溫：0---120度 D.測量精度: ＜0.5%
環(huán)境風速	A.通道數(shù):1路 B.測量范圍:0～70米/秒 C.測量精度:±0.3米/秒

5.3.1 標準RS232接口與管理微機有線連接（增加驅(qū)動器通訊距離達200米），實時傳送采集數(shù)據(jù)，并可下載數(shù)據(jù)存入微機。
5.3.2 太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)管理軟件一套。此軟件支持（GB18708， GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范）等國標要求，自動打印檢測報告，在windows2000以上環(huán)境即可運行，實時顯示各路數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)自動存儲（存儲時間可以設(shè)定），自動繪制太陽能熱水系統(tǒng)的熱量與太陽輻照量的曲線圖，與打印機相連自動打印，數(shù)據(jù)存儲格式為EXCEL標準格式,可供其它軟件調(diào)用。
5.3.3 太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數(shù)據(jù)存儲器，可連續(xù)存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采樣率高于0.5秒/通道，工業(yè)控制標準設(shè)計，便攜式防震結(jié)構(gòu)，大屏幕液晶顯示屏，輕觸薄膜按鍵，操作簡單。
5.3.4 外觀尺寸：金屬外殼350×150×300（mm）。
SG-T01A太陽能光熱教學實驗平臺(圖5)

5.3.5 數(shù)據(jù)存儲容量：4000條數(shù)據(jù)。
5.3.6 數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環(huán)境溫度，水溫，集熱器溫度），風速，流量等信息。
5.3.7 顯示內(nèi)容：時間（真太陽時間），太陽輻射（順時功率，日累計量），溫度（環(huán)境溫度，水溫，集熱器溫度），風速，流量等信息。
5.3.8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：便攜式結(jié)構(gòu)，所有檢測儀表放入二臺箱內(nèi)，便于檢測人員現(xiàn)場測試。

5.4、智慧教室綜合測控系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計，要求所有功能集中在一塊核心控制器上，禁止采用多種模塊拼裝，確保使用人員的人身安全及設(shè)備安全的性能指標
（一）、虛擬示波器所需實現(xiàn)的功能：50MHz 2路波形測量功能；
（二）2路邏輯分析儀功能；
（三）1路任意波形信號發(fā)生器輸出；
200MSa/s高速實時采樣，50MHz帶寬，波形測量完全滿足教學實驗要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脈沖信號發(fā)生器：可設(shè)置頻率、占空比。
（五）、萬用表功能
1、萬用表的電阻測量功能；
2、萬用表的直流電壓測量功能；
3、萬用表的交流電壓測量功能；
4、萬用表的交流電流測量功能；
（六）、人機界面功能
*1、人機界面顯示所測量的波形，并顯示相應的量測值；
*2、可通過點擊界面按鈕，將所測量的波形插入實驗報告模板中；
*3、學生的實驗報告結(jié)果可通過點擊界面按鈕，統(tǒng)一上傳到指定的教師電腦文件夾下；
（七）、實驗室安全監(jiān)控功能
1、環(huán)境參數(shù)測量：可同時測量顯示溫濕度、CO2濃度和PM2.5；
2、電氣參數(shù)測量：可測量控制臺電壓電流，并計算出功率；
3、過流、過壓、欠壓（閥值可設(shè)置）報警跳閘保護；
4、安全防護：實驗室環(huán)境安全監(jiān)控裝置（PM2.5、煙霧、可燃氣體、溫濕度及CO2濃度異常（火警）報警）；5、節(jié)電功能：長期無人實驗時，自動關(guān)閉總閘開關(guān)，實現(xiàn)安全和節(jié)電效果；

六、太陽能光熱系統(tǒng)實驗臺基本配置

序號	設(shè)備名稱	型號	數(shù)量	單位
1	太陽能管式集熱器		1.6	m²
2	太陽能平板集熱器		1.5	m²
3	固頂臺架（可調(diào)傾角）		1	個
4	蓄熱水箱（保溫50mm橡塑）	0.3 ｍ^３	1	個
5	管道		1	個
6	太陽能場地施工	3 m²屋頂	1	套
7	太陽熱水集熱性能測試系統(tǒng)	PH-1	1	臺
8	太陽總輻射傳感器	JYZ-5V-V2	1	臺
9	精密溫度傳感器(-40～150℃, 精度:±0.1℃,低溫型,不銹鋼封裝,￠4*40mm,全密封,防腐,放水,太陽能熱水器專用)	PTWD-2A	3	只
10	環(huán)境溫度傳感器（帶防輻射罩）	PTWS-5V-M	1	只
11	數(shù)字風速傳感器	WS-5V-M	1	臺
12	太陽熱水系統(tǒng)監(jiān)控軟件	SGT-2A	1	套
13	傳感器支架(鋼制結(jié)構(gòu))	SGT-ZJ1	1	臺
14	數(shù)據(jù)通訊線纜及傳感器連接線纜	標準	1	套

七、實驗項目
1.太陽能集熱能量轉(zhuǎn)換原理
2.太陽能集熱管特性測試
3.環(huán)境對光熱轉(zhuǎn)換的影響
4.太陽能熱水器功能實驗
5.環(huán)境風速對集熱性的影響
6.太陽能熱水系統(tǒng)管路連接實驗
7.平板型集熱器的工作原理
8.真空管型與平板型集熱器的性能對比實驗

八、技術(shù)資料
提供儀器設(shè)備的安裝手冊、操作手冊、等技術(shù)文件及產(chǎn)品合格證、質(zhì)量保證書等全套資料。

九、技術(shù)服務
質(zhì)保與維修：提供一年保修，終身維修，終身提供軟件免費升級。

十、檢測內(nèi)容
系統(tǒng)執(zhí)行國標GB/T18708 ，GB/T19141，GB/T20095-2006太陽熱水系統(tǒng)性能評定規(guī)范等要求方法測試（熱性能：日有用得熱量，升溫性能，儲水箱保溫性能等指標）

SG-T01A太陽能光熱教學實驗平臺(圖6)

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太陽能光熱系統(tǒng)，太陽能光熱光電利用綜合實驗平臺

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